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| 01. ¿Qué son los átomos? |
| Todos los elementos que existen en la naturaleza están formados por átomos que poseen un núcleo central y electrones girando a su alrededor. A su vez, el núcleo está compuesto por dos tipos de partículas, llamadas protones y neutrones. Los protones tienen carga eléctrica positiva, en tanto que los neutrones no poseen carga. Un átomo estable posee igual cantidad de electrones en sus órbitas que la cantidad de electrones en su núcleo. Los elementos químicos tales como hierro, carbono o uranio se diferencian entre sí en la cantidad de protones que contienen en su núcleo. |
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| 02. ¿Cómo está formada la materia? |
| Toda la materia que nos rodea está compuesta por átomos. Los átomos son tan pequeños que en la cabeza de un alfiler caben 60 mil millones. En la naturaleza podemos encontrar 92 especies de átomos con propiedades químicas y físicas diferentes, tales como hidrógeno, carbono, oxígeno, hierro, etc. con estos están formados los reinos animal, vegetal y mineral, y los seres humanos. Un átomo en estado de equilibrio es eléctricamente neutro, lo que implica que posee igual cantidad de protones y electrones. En física se denomina número atómico a la cantidad de protones que posee. En otras palabras, la diferencia entre el nitrógeno y el hierro es que éste posee 26 protones en su núcleo (y 26 electrones en sus órbitas) en vez de siete que posee el primero. |
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| 03. ¿Qué son los isótopos ? |
Para una misma especie existen átomos con cantidades diferentes de neutrones en su núcleo. dado que las propiedades químicas no dependen de la cantidad de neutrones, estos átomos reaccionan químicamente de la misma manera. A esta variedad de átomos se los denomina isótopos, que significa “el mismo lugar” en la tabla periódica. Esto significa que los isótopos de un elemento tienen todas las características químicas de éste. Se oxidará o formará los mismos tipos de moléculas. A modo de ejemplo, el hidrógeno, más abundante en la naturaleza, tiene un protón en su núcleo, pero existen dos isótopos adicionales con uno y dos neutrones en el núcleo además del protón, dichos isótopos se denominan deuterio y tritio respectivamente. La molécula de agua que se forma de la combinación de deuterio con oxígeno se denomina agua pesada y es la que se usa como refrigerante y moderador en los reactores de uranio natural tales como los de Embalse y Atucha.
Los isótopos se clasifican en estables e inestables. Estos últimos se transforman en estables emitiendo energía en forma de radiación. también se los suele llamar radionucleidos.
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| 04. ¿Que es la fisión del uranio? |
| Bajo condiciones especiales, un núcleo de un átomo de isótopo del uranio llamado U-235, al absorber un neutrón externo de baja energía puede partirse (fisionarse) en dos o tres fragmentos, liberando a su vez dos o tres neutrones de alta energía. si se crean las condiciones necesarias, esos neutrones liberados pueden bajar su energía (moderarse) y a su vez ser absorbidos por otros núcleos de U-235. Estos pueden fisionar liberando más neutrones y así sucesivamente. Se inicia un proceso llamado “reacción en cadena”. Una gran cantidad de fisiones produce energía suficiente para calentar la masa de uranio varios cientos de grados centígrados. |
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| 05. ¿Qué son las radiaciones? |
| No existe en la naturaleza toda la gama posible de isótopos, sino solo algunos cuyo balance energético le permiten su estabilidad. por medio de factores externos se pueden formar otros isótopos, pero ya no son estables, y con diferentes períodos de tiempo “decaen” hasta un elemento estable. Al hacerlo liberan energía en forma de partículas o de radiación electromagnética. Existen tres tipos de radiaciones o rayos. Los rayos Alfa (a) están formados por dos protones y dos neutrones unidos entre sí, esta radiación puede ser “frenada” por una simple hoja de papel. Los rayos Beta (b) son electrones libres que pueden ser frenados por una lámina de aluminio. Finalmente, los rayos Gamma (g) son ondas electromagnéticas de alta energía que sólo pueden ser frenadas con materiales pesados tales como el plomo, el acero y el hormigón en espesores considerables. |
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| 06. ¿Que es la radioactividad? |
| El terreno que pisamos a diario, que cultivamos, o con el cual construimos nuestras viviendas, puentes, calles, etc., contiene pequeñas cantidades de elementos radioactivos, provenientes principalmente del Potasio 40, Uranio 238 y Torio 232. Además, nuestro cuerpo está formado por elementos de la Tierra y, como todos los seres vivos, intercambiamos elementos con el medio. Algunos de ellos son emisores de radioactividad (Carbono 14, Potasio 40 y Rubidio 87). Esta fuente natural terrestre constituye el 69,4 % de la dosis anual de un habitante cualquiera de esta Tierra.Desde el espacio exterior somos bombardeados continuamente por los llamados rayos cósmicos, que en su mayoría son núcleos de hidrógeno. La atmósfera que rodea la tierra forma un blindaje a los mismos. Por ello, a medida que nos elevamos, la exposición a la radiación cósmica es mayor. Un hombre que vive a 2.000 metros sobre el nivel del mar recibe por este tipo de radiación tres veces más que el que vive en una ciudad de la costa marítima. Un pasajero de avión durante su vuelo se expone 150 veces más a la radiación cósmica que sobre el nivel del mar. Esta fuente natural cósmica constituye el 13.1% de la dosis anual de un habitante cualquiera sobre la tierra. Las fuentes naturales forman parte de nuestro hábitat y sin verlas ni sentirlas y quizás sin saberlo, estamos recibiendo nuestra dosis diaria de radiación. Es inevitable y constituye el 82,5 % de la dosis anual de un habitante cualquiera del planeta. |
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| 07. ¿Que es un reactor nuclear? |
| Es una máquina que se diseña para crear las condiciones especiales para que la reacción en cadena tenga lugar de manera controlada y sostenida dentro de sus límites de seguridad. El uranio 235 (U-235) en el reactor de la Central Nuclear Embalse se encuentra formando parte del uranio natural en forma de pastillas de dióxido de uranio (U02) que se hallan confinadas en tubos de zircaloy (aleación de circonio) soldados herméticamente en sus extremos. En Atucha el uranio es levemente enriquecido (0,85%). Un manojo de 37 tubos forma el llamado elemento combustible. Estos elementos combustibles se colocan dentro de tubos horizontales para Embalse y verticales para Atucha I denominados canales combustibles o canales de refrigeración. El conjunto de todos los canales con sus mecanismos asociados se denomina reactor nuclear. En Embalse, el reactor tiene 380 canales con 12 elementos combustibles en cada uno de ellos. En Atucha el reactor tiene 252 canales con un elemento en cada uno de ellos. |
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| 08. ¿Que es una central nuclear? |
| Una central nuclear es una planta generadora de electricidad, al igual que las centrales térmicas o hidráulicas. El objetivo de todas es producir electricidad para el consumo doméstico e industrial. Entre las centrales térmicas y las nucleares existen muchas similitudes; ambas poseen un generador eléctrico. Para que éste pueda producir energía eléctrica, es necesario que gire sobre su eje a una velocidad especificada. Para ello se utiliza una turbina de vapor. Para que esta última funcione es necesario contar con caudal de vapor a presión, que al incidir sobre los álabes (paletas) haga girar la turbina conjuntamente con el generador eléctrico. Como lograr ese caudal de vapor a presión es lo que diferencia a una central térmica convencional de una central nuclear, o sea, por el origen del calor (energía primaria) necesario para iniciar el proceso. |
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| 09. ¿Cual es la fuente primaria de calor? |
| En las centrales nucleares la fuente primaria de energía surge de la fisión de núcleos de átomos de uranio, que tiene lugar en el reactor nuclear. |
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| 10. ¿Como se extrae el calor generado? |
| La energía de las fisiones eleva la temperatura de las pastillas de uranio confinadas en una envoltura de metal, elemento combustible. Un circuito llamado primario hace circular agua pesada a presión por los canales de refrigeración a través de los elementos combustibles para extraer el calor generado. Un generador de vapor extrae el calor del sistema primario transfiriéndolo al circuito secundario. Este es un circuito de agua común/vapor similar al de las centrales térmicas. El vapor, al expandirse, hace girar la turbina y ésta mueve el generador eléctrico. |
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| 11. ¿Que beneficios obtenemos de la radioactividad? |
El hombre ha encontrado la manera de usar las propiedades radioactivas de la materia para un sinnúmero de aplicaciones que constituyen un beneficio real. Algunos ejemplos de los usos de la radiación son los siguientes:
Irradiación de alimentos.
Prolonga los períodos de almacenamiento de verduras y hortalizas sin alterar las propiedades nutritivas. Así se evita el brote de tubérculos para exportacióny, por ejemplo, se elimina la posibilidad de salmonella en chacinados.
Seguridad
Usamos rayos X para detectar elementos que atentan contra la seguridad de las personas en aeropuertos y edificios públicos.
Industria
Verificamos con gammagrafía, soldaduras de metales para encontrar defectos y poder evitar daños o accidentes a instalaciones y personas.
Agricultura
Se estudia la forma y cantidad de absorción de fertilizantes en plantas, incorporándoles un radionucleido y luego colocándolas sobre una película fotográfica.
Hidrología
Posibilita determinar el curso de corrientes subterráneas y descubrir depósitos de agua, incorporando un radionucleido a la misma. Determinamos movimientos de los sedimentos de los fondos de ríos.
Arqueología
Podemos estimar la antigüedad de restos de animales, plantas u objetos fabricados por el hombre, midiendo el contenido de Carbono 14, un isótopo radiactivo presente en todo ser vivo.
Medicina
Las radiaciones se usan en medicina para:
Esterilización: Con esta técnica se tratan gasas, jeringas y material quirúrgico. Muchas de las jeringas descartables que usamos actualmente fueron esterilizadas por la Comisión Nacional de Energía Atómica en su planta de irradiación en la localidad de Ezeiza (Bs.As.).
Diagnóstico: Desde la ya popular radiografía, a la que la mayoría de nosotros nos hemos sometido más de una vez, hasta los estudios más complejos, como la angiografía, que utiliza Rayos X y sustancias radioopacas para “ver” el interior del corazón y de los grandes vasos, las técnicas de diagnóstico usando radiación se transformaron en un auxiliar poderoso del médico para beneficio de muchas personas.
Terapia: La radioterapia se utiliza para destruir células cancerosas mediante la aplicación de radiación gamma. Para el tratamiento de tumores situados en profundidad se utiliza principalmente Cobalto 60, cuyo único productor en nuestro país y en toda Sudamérica es la Central Nuclear Embalse. |
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| 12. ¿Como se ubican las centrales nucleares dentro del mercado de generación de electricidad? |
Es sabido que nuestro país ha desregulado la electricidad desde hace algunos años. Las centrales de generación se despachan prioritariamente, de acuerdo con el costo marginal del kilovatio-hora. Las de menor costo marginal son las que son aceptadas como primera prioridad por el “despachador” (CAMMESA)*. Las centrales nucleares se ubican en este grupo prioritario, lo que significa que el valor de su kilovatio-hora compite con las centrales de gas, carbón y petróleo, no muy lejos de las centrales hidráulicas, que deben responder a las variaciones hídricas estacionales y a las necesidades de regularizar caudales y otros aprovechamientos del agua. La alta competitividad del mercado impone un ajustado desafío para la operación segura y eficiente de las centrales nucleares.
*Compañía Administradora del Mercado Mayorista Eléctrico S.A.
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